Een toekomstbestendig spoor begint met data

Het Nederlandse spoorwegnet is het drukst bereden spoor van de Europese Unie. Elke dag reizen meer dan een miljoen mensen met de trein. Ook worden jaarlijks zo’n 40 miljoen ton goederen per spoor vervoerd. De verwachting is dat het spoorverkeer de komende jaren zal blijven groeien.

ProRail beheert deze vitale infrastructuur. De ambitie voor de periode tot 2040 is helder: meer treinverkeer mogelijk maken, betrouwbaarheid en veiligheid verhogen, en tegelijkertijd kosten beheersbaar houden. De fysieke infrastructuur - het spoor zoals dat er ligt – loopt tegen haar grenzen aan, maar er zijn weinig tot geen mogelijkheden om uit te breiden. Daarom kijkt ProRail hoe bestaande assets slimmer benut kunnen worden. Er moet anders, beter en efficiënter gewerkt worden. Om dat te realiseren, is digitalisering cruciaal.

Een van de onderdelen waarvoor ProRail digitalisering inzet, is onderhoud en planning. De organisatie heeft samen met KPMG gewerkt aan een data- en AI-gedreven aanpak waarin met data en AI een actueel en nauwkeurig beeld wordt gevormd van het spoor. Centraal staat de verschuiving van reactief en tijd-gebaseerd onderhoud naar zogeheten ‘predictive’ en ‘prescriptive’ onderhoud. Dat betekent niet meer afwachten tot iets stuk gaat en dan repareren of op vaste tijden onderhoud doen in de hoop daarmee reparaties te voorkomen maar data gebruiken om nauwkeurig te voorspellen wanneer ingrijpen nodig zal zijn en AI-modellen inzetten om advies te geven hoe je vervolgens moet handelen. 

Om deze aanpak in de praktijk te brengen, werkt ProRail sinds 2017 nauw samen met KPMG. Er is een onderhoudsaanpak ontwikkeld dat sterk datagedreven is en gericht op maximale assetbeschikbaarheid tegen voorspelbare kosten. De inzet van de videoschouwtrein van ProRail om data te verzamelen, is een goed voorbeeld. Deze trein is uitgerust met tien hogeresolutiecamera’s; acht zijn gericht op het spoor en twee kijken respectievelijk vooruit en achteruit. Hiermee brengt ProRail twee keer per jaar het volledige spoorwegnet van meer dan 7000 kilometer in kaart. De beelden worden samen met omgevings- en procesdata verwerkt op een cloud-gebaseerd big-data platform, dat samen met KPMG is ontworpen en ontwikkeld. Tot op heden zijn zo’n drie miljard beelden verzameld en opgeslagen voor analyse. Ieder jaar worden er 500 miljoen toegevoegd.

Binnen dit big-data platform worden AI-modellen ingezet om infrastructuuronderdelen automatisch te herkennen en te beoordelen. Zo worden bijvoorbeeld met behulp van computer vision dwarsliggers geïdentificeerd en geanalyseerd op conditie en degradatie. Dat heeft als voordeel dat niemand meer het spoor op hoeft om de dwarsliggers ter plekke te inspecteren. Veiligheid voor medewerkers is leidend in alles wat ProRail doet, daarom kunnen fysieke inspecties alleen plaatsvinden als op het tracé geen treinen rijden. Dat betekent dat treinen moeten omrijden of uitvallen. Door deze inspecties digitaal te doen op basis van videoschouwtreinbeelden, rijden er meer treinen en wordt de overlast voor reizigers tot een minimum teruggebracht.

Om deze AI-modellen betrouwbaar in de praktijk te gebruiken, heeft KPMG een soort ‘AI-fabriek' ingericht. In deze fabriek wordt de volledige levenscyclus van modellen beheerd, van training en validatie tot uitrol en monitoring. Zo blijven AI-modellen schaalbaar, reproduceerbaar en geschikt voor structurele inzet in operationele besluitvorming. ProRail gebruikt Digital Twins – dynamische, virtuele replica’s van delen van het spoorwegnet – en slimme planningsalgoritmes om deze inzichten vervolgens te vertalen naar concrete onderhouds- en capaciteitsbeslissingen. Data is dus niet alleen voor analyse waardevol, maar onmisbaar als stuurinstrument voor het plannen van werk.

Een data- en AI-gedreven aanpak van onderhoud brengt ook nieuwe werkwijzen met zich mee. ProRail betrekt medewerkers actief hierbij. Digitalisering is namelijk geen losstaand IT-project, maar een organisatie-brede ontwikkeling waarin leren en continu verbeteren centraal staan. Door medewerkers hierin mee te nemen, ontstaat een vliegwiel voor positieve verandering en impact.

De gerichte inzet van data en AI werpt zijn vruchten af. ProRail kan de bestaande spoorinfrastructuur intelligenter benutten. Dit leidt tot hogere betrouwbaarheid, beter voorspelbaar onderhoud én meer capaciteit binnen het huidige spoor. Tegelijkertijd ontstaat er ruimte voor medewerkers om hun expertise gerichter in te zetten en zich verder te ontwikkelen. Zo versterkt digitalisering niet alleen de operationele prestaties van de organisatie, maar ook de maatschappelijke rol van ProRail als beheerder van het spoorwegnet. Bovendien maakt het ProRail een aantrekkelijke werkgever voor jong talent dat geïnteresseerd is in data-analyse en AI binnen een maatschappelijk thema als duurzame mobiliteit in Nederland.